变压器油中溶解气体的在线监测技术评述

油中溶解气体在线监测是获取变压器运行状态的重要手段之一。该文在概括变压器油中溶解气体在线监测技术一般方法的基础上,从油气分离和气体在线检测两个方面对其研究现状及工程应用进行了回顾。通过对多种油气分离技术的分析比较,认为薄膜透气法具有良好的性价比,更适合于变压器油中溶解气体在线监测。通过分析现有气体在线检测技术原理及特点,阐述了色谱柱和气体传感器阵列技术的不足在于消耗气样、长期稳定性差、交叉敏感等;对傅立叶红外光谱与光声光谱技术的比较表明,光声光谱在气体检测量、检测灵敏度等方面更有优势,其在油中溶解气体在线监测中具有良好的应用前景。     

变压器油中溶解气体的在线监测技术评述

油中溶解气体在线监测是获取变压器运行状态的重要手段之一.该文在概括变压器油中溶解气体在线监测技术一般方法的基础上,从油气分离和气体在线检测两个方面对其研究现状及工程应用进行了回顾.通过对多种油气分离技术的分析比较,认为薄膜透气法具有良好的性价比,更适合于变压器油中溶解气体在线监测.通过分析现有气体在线检测技术原理及特点,阐述了色谱柱和气体传感器阵列技术的不足在于消耗气样、长期稳定性差、交叉敏感等;对傅立叶红外光谱与光声光谱技术的比较表明,光声光谱在气体检测量、检测灵敏度等方面更有优势,其在油中溶解气体在线监测中具有良好的应用前景.     

基于光声光谱技术的变压器油中溶解气体在线监测

构建了基于光声光谱技术的变压器油中溶解气体的在线监测系统,给出了光声光谱测量、气体池的设计、特征吸收频率的确定及采用超声波技术的光声测量等关键技术方法,从而利用了光声光谱技术对变压器油中溶解气体进行分析,实现对变压器故障在线监测。     

基于分布反馈半导体激光器的CO气体光声光谱检测特性

一氧化碳(CO)是变压器油中溶解的主要故障特征气体之一,能有效反映运行电力变压器中油纸绝缘的放电及老化;而光声光谱(photoacoustic spectroscopy,PAS)技术能够应用于变压器油中溶解气体的在线监测。基于光声光谱检测原理,利用分布反馈(distributed feedback,DFB)半导体激光器搭建了CO气体光声光谱检测平台,选择1.567m的CO分子谱线为研究对象,实验研究了DFB半导体激光器的辐射特性和CO气体的光声光谱响应特性,分析了光声信号与激光功率、气体浓度的关系。结果表明:在气体吸收未发生饱和效应的条件下,光声信号与激光功率、气体浓度均具有良好的线性关系。该研究结果为变压器油中气体光声光谱的在线监测奠定了基础。     

变压器油中溶解气体光声光谱检测的温度特性

气体光声光谱检测技术能很好地应用于变压器油中溶解气体的在线监测。温度是光声光谱检测的重要影响因素之一。论文基于光声光谱技术的基本原理,利用分布反馈半导体激光器构建了一种便携式、可调谐的光声光谱装置;在分析光声池声学理论的基础上,结合实验探讨了温度对光声池池常数、谐振频率以及气体吸收系数的影响。以变压器油中主要特征气体C2H2进行实验分析,得到了乙炔气体光声信号与温度之间的关系曲线,理论及实验结果为进一步完善油中气体光声光谱在线监测系统奠定了重要基础。     

光声光谱技术应用于变压器油中溶解气体分析

变压器油中溶解气体在线监测装置中的色谱柱和气敏传感器存在消耗被测气体和长期稳定性差等不足.光声光谱气体分析技术灵敏度高,不消耗被测气体,克服了传统油中溶解气体在线监测技术的缺点.文中对其在变压器油中溶解气体在线监测中的应用进行了研究.构建了用于变压器油中溶解气体分析的光声光谱平台,给出具有红外特征吸收峰的CH4,C2H6,C2H4,C2H2,CO和CO2这6种主要故障特征气体的特征频谱,采用加权最小二乘法对2种混合气体中的CH4,C2H6,C2H4,C2H2,CO和CO2进行了定性和定量分析.分析结果与气体各组分体积分数真实值或气相色谱仪测量值的比较表明,光声光谱技术能有效地对变压器油中溶解气体进行分析.     

变压器油中溶解气体光声光谱检测技术研究

光声光谱技术具有选择性好、检测范围宽、准确度高和免维护等优点,基于光声光谱气体检测原理和变压器油中溶解气体的吸收光谱特征,对油中溶解气体进行定性和定量分析,构建了结合动态顶空脱气和光声光谱检测的微量气体检测装置,研究检测器内部噪声、环境温度和湿度等对检测结果的影响,结合现场数据和实验分析空气湿度的影响并提出解决方案,对比检测了取自现场变压器的油样,结果达到了IEC和相关国家标准的要求。     

电力变压器油中溶解气体在线监测装置校验方法研究

介绍了电力变压器油中溶解气体在线监测装置的结构和工作原理,并归纳了影响其准确性的主要因素,对比了油中溶解气体在线监测装置的校验方法(离线色谱数据与在线监测数据对比法,标准气体对比法,标准油样校验法)的优缺点,指出标准油样校验法是最为理想的校验方法,最后对标准油样的2种配置方法(定量法、饱和法)进行了探索,指出需要研制一套自动化的油中溶解气体在线监测装置校验仪,以实现标准油样的自动配置工作。     

基于光声光谱峰面积的微量乙炔气体定量检测

乙炔是区分电力变压器过热性和放电性故障的标志性气体,其含量对判断电力变压器内绝缘故障类型和严重程度具有重要意义。为此,采用分布反馈式半导体激光器搭建了基于光声光谱峰面积的微量乙炔气体定量检测平台,选择乙炔分子1 529.18 nm处的吸收谱线,试验研究了分布反馈式半导体激光器输出峰值波长的温度漂移特性和乙炔气体的光声光谱响应特性,获取了基于Lorentz线型拟合的不同体积分数标准乙炔气体的光声光谱响应特性曲线,并基于最小二乘法对特性曲线峰面积与乙炔气体体积分数之间的定量关系进行了研究。结果表明:在气体吸收未饱和的情况下,乙炔气体光声光谱峰面积与其体积分数之间存在良好的线性关系,该试验平台对乙炔气体的检测下限为0.46×10-6。该研究结果为变压器油中溶解气体的在线监测及电力变压器内绝缘故障诊断奠定了基础。     

TransFix变压器油在线监测系统在小浪底水电厂的应用

简要介绍了小浪底水电厂开展变压器油色谱在线监测的意义，以及采用动态顶空平衡法进行油气分离、采用光声光谱技术进行气体检测的TransFix变压器油中溶解气体及微水在线监测系统的原理及应用情况，给出了相关的试验数据。     

基于光声光谱法的变压器在线监测技术研究

针对现有电力变压器油中的溶解气体浓度低和复杂的外部干扰信号等问题,监测系统在小信号测量和提取方面存在很大的困难。文中基于光声光谱法原理,提出一种对变压器油中气体进行在线监测的技术方案。通过实验,分析和比较了不同电压、不同时间的变压器油中溶解气体数据,确定故障类型。实验结果表明,光声光谱法可以快速检测出变压器油中溶解的故障气体。该研究为我国电力变压器在线监测技术的发展提供参考和借鉴。     

光声光谱在油中气体分析中的应用前景

讨论了光声光谱应用于实现变压器油中气体在线监测的原理.探讨了利用光激发的声波速度测量氢气含量的实现途径;在光声光谱的检测指标、技术特点等与在线色谱、在线傅立叶红外光谱进行了比较.     

变压器油中甲烷气体的光声光谱检测方法

甲烷(CH4)是变压器油中溶解的一种可用于变压器早期故障诊断的特征气体。光声光谱技术是基于光声效应的一种新型微量气体检测技术,具有灵敏度高,选择性好,动态检测范围大等优点。该文基于光声光谱技术的基本原理,利用分布反馈半导体激光器构建一种便携式、可调谐的光声光谱装置,借助该装置研究光声信号与激光功率、CH4浓度之间的关系,及CH4的2v3带R(3)支的高分辨光声光谱;该装置对CH4的检测灵敏度达到5.05 mL/L。理论与实验结果为CH4的光声光谱在线监测及高灵敏度可调谐光声光谱仪的设计提供了参考。     

基于光声光谱的变压器油中多组分气体检测方法

油中溶解气体对变压器早期潜伏性故障的诊断具有重要作用。光声光谱技术是基于光声效应的一种新型微量气体检测技术,基于光声光谱技术的基本原理,以甲烷和乙炔为例,对变压器油中多组分故障特征气体的光声光谱检测方法进行研究。提出的基于分布反馈半导体激光器的光声光谱检测装置具有选择性好、检测范围大的优点,提出的基于最小二乘回归的多组分气体光声定量方法不需要池常数、气体吸收系数等参数,因而避免了这些参数引入的误差。实验结果表明,提出的方法能够有效地检测出多组分故障特征气体,为光声光谱技术的工程应用提供了方法参考。     

变压器油光谱远程在线分析系统

与油中溶解气体的气相色谱分析、物理化学传感等检测方法相比,利用光谱法对于变压器油中溶解气体的检测具备非接触式、抗电磁干扰能力强、免标定等优点,未来的应用前景被工业界和学术界看好。针对传统变压器油色谱分析存在误差大、流程步骤繁琐、检测周期较长等缺点,提出一种基于光声光谱检测法的新型变压器油中溶解气体在线检测方法,研制出一套基于新型检测方法的在线检测分析系统,并成功应用于某市220 kV变压器中,对比其历史检测数据,验证了该检测方法的有效性和所研制的在线检测系统的稳定性。     

变压器油中溶解气体在线监测装置校验方法的探讨

变压器油中溶解气体在线监测装置俗称在线色谱仪,安装在被监测设备上,用于在线监测变压器内潜伏性故障。分析了在线色谱与离线色谱的检测方法、原理和影响在线色谱仪检测准确性的因素,介绍了目前在线色谱校验的手段及其优缺点,阐述了用标油对变压器油中溶解气体在线监测装置校验的必要性。     

基于互相关与混沌检测相结合的光声信号检测方法

采用光声光谱方法检测变压器油中溶解气体的体积分数时,由于变压器运行现场的干扰以及检测过程中存在的噪声使得微弱光声信号湮没在强噪声中而无法辨识。在分别对互相关运算和混沌检测进行分析说明的基础上将这2种方法结合起来作为微弱光声信号检测的理论依据。集成LabVIEW和Matlab软件构建了虚拟信号检测系统,编程实现了由李雅普诺夫特性指数谱来判定混沌系统运动状态的功能。实验结果表明该方法对被强噪声覆盖的微弱光声信号非常敏感,具有较高检测精度。     

变压器油中溶解微量糠醛的激光拉曼光谱检测方法

研究变压器油中溶解微量糠醛含量的检测方法及其应用,对运行变压器油纸绝缘老化评估具有重要意义。激光拉曼光谱(LRS)技术作为微量液体检测的有效手段,已经在很多领域得到了广泛应用。本文应用Gaussian 09W程序构建了糠醛分子仿真模型,分析其拉曼振动特性,进而证明了拉曼光谱检测糠醛分子的可行性;应用共聚焦拉曼技术搭建了激光拉曼光谱液体检测试验平台;结合萃取技术研究了糠醛分子的拉曼光谱检测特性,建立了基于特征频谱和最小二乘法对糠醛含量进行定量检测的方法。最后,应用激光拉曼光谱方法对不同糠醛含量的变压器油样进行检测,并与实验室高效液相色谱法(HPLC)的检测结果进行对比,对比结果表明:结合萃取技术的激光拉曼光谱能有效地对变压器油中溶解微量糠醛进行定量检测,为实现变压器油中糠醛含量的快速检测提供了一种方法。